僵硬

The role of mechanical regulation in driving human induced pluripotent stem cell (hiPSC) differentiation has been minimally explored. Although endothelial cell (EC) fate from hiPSCs has been demonstrated using small molecules to drive mesoderm induction, the effects of substrate stiffness with regard to EC differentiation efficiency have yet to be elucidated. We hypothesized that substrate compliance can modulate mesoderm differentiation kinetics from hiPSCs and affect downstream EC commitment.

中性粒细胞在组织损伤和生物材料植入的早期炎症反应中起主导作用。近年来的研究表明，中性粒细胞的活化可以通过机械刺激(如刚度或表面润湿性)来调节，但中性粒细胞如何感知和响应物理刺激，尤其是如何形成中性粒细胞胞外陷阱( NET形成)尚不清楚。为此，我们使用不同生理相关刚度( 0.2-32kPa )的聚二甲基硅氧烷( PDMS )基底，研究了小鼠中性粒细胞对未经处理的表面或表面包被整合素异二聚体( collagen，fibronectin，laminin，vitronectin，synthetic RGD )识别的各种细胞外基质蛋白的反应。较高刚度PDMS基底上的中性粒细胞增加了NET的形成，并增加了促炎细胞因子和趋化因子的分泌。细胞外基质蛋白涂层显示，纤维连接蛋白诱导NET的形成最多，且这种作用与硬度有关。合成的RGD肽诱导NET形成和促炎细胞因子释放水平与全长纤维连接蛋白相似。为确定观察到的NET形成反应底物刚度是否需要整合素激活下游的焦黏附激酶( FAK )活性，采用FAK抑制剂PF-573228。用PF-573228抑制FAK，消融了NET形成和促炎分子分泌的刚度依赖性增加。这些发现表明，中性粒细胞响应物理和机械的生物材料线索时调节NET的形成，这一过程通过整合素/ FAK信号调节。